本發明涉及一種在金屬催化劑、氧化劑和堿的作用下選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑的方法,屬于有機及藥物合成技術領域。
背景技術:
1,2,3-三唑化合物是一類具有重要生理活性的含氮雜環化合物,廣泛應用于防腐劑、農藥、光學材料、染料、hiv-1抑制劑、抗菌素、選擇性β3-類腎上腺拮抗劑、抗病毒藥物和抗驚厥劑。
然而三唑化合物在應用中需要對三唑進行官能化,而目前三唑的氮二位選擇性官能化研究較少。2002年,kamijo等報道了以炔烴、疊氮基三甲基硅烷和烯丙基甲基碳酸酯為原料在三(二亞芐基丙酮)二鈀的催化下合成氮二位烯丙基的1,2,3-三唑,該反應雖然可以一鍋法制得氮二位取代的三唑,但是原料不易得,反應的通用性有限,且產率較低,只有70%左右。2008年kalisiak等報道了以端炔、疊氮化鈉和甲醛為原料,在抗壞血酸鈉和硫酸銅的催化下在弱酸性條件下反應制得氮二位羥甲基取代的1,2,3-三唑,該反應同樣是一鍋法制得氮二位取代的三唑,且反應在室溫下即可進行,但是,反應的危險性較大,ph控制不當或者加料順序錯誤可能會發生爆炸。所以更多的情況下,nh-1,2,3-三唑氮后官能化是更好的選擇。2008年,liu等報道了以4,5-二取代的三唑和鹵代芳烴或芳基硼酸為原料以銅鹽為催化劑反應制得氮二位芳基化的1,2,3-三唑,該反應收率很高但是鹵代芳烴和芳基苯硼酸的使用使得反應有一定的局限性。2009-2010年,wang等系統討論了通過在1,2,3-三唑的4號或5號碳原子上引入溴原子以完成對三唑的選擇性氮官能化,并可通過鈀碳將溴最終還原為氫,同樣的該反應中鹵代物的使用使反應有一定的局限性。
綜上所述,以上合成氮二位取代1,2,3-三唑化合物的方法均生成困難、反應時間長,反應溫度高、產率低、可適底物少或合成困難、原料毒性大或安全性差、催化劑昂貴等缺點,且nh-1,2,3-三唑的氮烷酰化相關研究目前還較少。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種原料穩定易得,反應時間短,條件簡單,產率高的選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的方法。
為達到上述目的,本發明是通過以下的技術方案來實現的:一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,其特征在于:在反應物酰胺作溶劑,且加入金屬催化劑、氧化劑和堿的條件下,采用4,5-二取代的-nh-1,2,3-三唑反應制取;其反應式如ⅰ所示:
其中,式ⅰ中ar為芳基或取代芳基;r1為氫,甲基,芳基,芳酰基或溴原子;r2為氫或者甲基或者
按上述方案:所述的金屬催化劑選自cucl,cubr,cui,cucl2,cubr2,cuo,cu(oac)2,cu(no3)2,cuso4,fecl2或fecl3。
按上述方案:所述的金屬催化劑摩爾用量為4,5-二取代的-nh-1,2,3-三唑用量的0.05-0.5倍。
按上述方案:所述的金屬催化劑摩爾用量為4,5-二取代的-nh-1,2,3-三唑用量的0.2倍。
按上述方案:所述的氧化劑選自tbhp,h2o2或k2s2o8,其摩爾用量為4,5-二取代的-nh-1,2,3-三唑用量的0.5-5倍。
按上述方案:所述的堿選自na2co3,k2co3,naoac,或dbu,其摩爾用量為4,5-二取代的-nh-1,2,3-三唑用量的0.5-5倍。
按上述方案:反應在0-130℃的溫度范圍內進行,反應時間為1-15小時。
按上述方案:反應在110℃進行,反應時間為2-8小時。
本發明的有益效果是:本發明采用穩定易得的nh-1,2,3-三唑原料,用廉價金屬鹽作為催化劑,敞開體系,收率高,可以選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物。
具體實施方式
為了更好地理解本發明,下面結合實施例進一步闡明本發明的內容,但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。
實施例1:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-溴-5-苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),tbhp(2mmol,2equiv),cucl(0.2equiv),na2co3(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,80℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為54%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.46(s,0.73h),8.16(s,0.27h),7.90(d,j=7.2hz,2h),7.48–7.40(m,3h),5.87(s,0.61h),5.70(s,1.66h),3.05(s,0.86h),2.95(s,2.25h).
實施例2:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-溴-5-鄰溴苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),tbhp(2mmol,2equiv),cucl(0.2equiv),na2co3(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,90℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為66%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.47(s,0.73h),8.19(s,0.29h),7.55–7.49(m,1h),7.45–7.34(m,3h),5.92(s,0.62h),5.76(s,1.48h),3.08(s,0.83h),2.99(s,2.2h).
實施例3:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-溴-5-鄰溴苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),k2s2o8(2mmol,2equiv),cu(oac)2(0.2equiv),na2co3(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,80℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為56%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.48(s,0.75h),8.19(s,0.28h),7.71(d,j=7.2hz,1h),7.46–7.30(m,3h),5.93(s,0.6h),5.76(s,1.54h),3.08(s,0.88h),2.99(s,2.27h).
實施例4:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-溴-5-對氯苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),k2s2o8(2mmol,2equiv),cubr2(0.2equiv),k2co3(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,100℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為84%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.48(s,0.71h),8.18(s,0.28h),7.94–7.81(m,2h),7.49–7.37(m,2h),5.88(s,0.59h),5.72(s,1.46h),3.08(s,0.88h),2.97(s,2.16h).
實施例5:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-甲基-5-苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),tbhp(2mmol,2equiv),cubr(0.2equiv),dbu(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,80℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為52%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.34(s,0.73h),8.01(s,0.25h),7.56(t,j=7.8hz,2h),7.31(t,j=7.2hz,2h),7.24(t,j=7.2hz,1h),5.71(s,0.49h),5.53(s,1.59h),2.87(s,0.7h),2.80(s,2.16h),2.35(s,3h).
實施例6:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-苯甲酰基-5-苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),k2s2o8(2mmol,2equiv),cu(oac)2(0.2equiv),na2co3(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,110℃下磁力攪拌反應5h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為92%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.51(s,1h),8.18(s,1h),7.58–7.52(m,4h),7.39–7.33(m,6h),5.94(s,1h),5.75(s,2h),3.07(s,1h),3.01(s,2h).
實施例7:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4,5-二苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),k2s2o8(2mmol,2equiv),cu(oac)2(0.2equiv),k2co3(1.1equiv),加入到dmf中,在敞開體系下,110℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為84%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.49(s,1h),8.17(s,1h),8.03(dd,j=16.5,7.5hz,2h),7.79–7.76(m,2h),7.59(d,j=7.5hz,1h),7.50–7.43(m,2h),7.43–7.34(m,3h),5.96(s,1h),5.79(s,1h),3.07(s,1h),2.99(s,2h).
實施例8:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-溴-5-苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),tbhp(2mmol,2equiv),cu(oac)2(0.2equiv),naoac(1.1equiv),加入到nmp中,在敞開體系下,90℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為78%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.92(dd,j=8.4,1.6hz,2h),7.51–7.38(m,3h),5.99(dd,j=7.6,1.6hz,1h),2.99–2.85(m,1h),2.78(s,3h),2.68–2.56(m,1h),2.55–2.44(m,2h).
實施例9:
一種選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物的新方法,具體步驟為:在圓底燒瓶(50ml)中加入4-溴-5-鄰溴苯基-nh-1,2,3三唑(1mmol),tbhp(2mmol,2equiv),cubr2(0.2equiv),na2co3(1.1equiv),加入到dma中,在敞開體系下,110℃下磁力攪拌反應10h后,用乙酸乙酯萃取萃取反應液,有機層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥后,減壓蒸去溶劑即得粗產品,粗產品用乙酸乙酯/石油醚=1:5(v/v)為淋洗液進行柱分離提純即得所需產品,產品為白色固體,收率為84%。
所得產品的核磁氫譜圖結果為:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.75–7.65(m,1h),7.43–7.38(m,2h),7.37–7.30(m,1h),5.97(s,1h),5.84(s,1.11h),3.15(s,1.51h),3.08(s,1.65h),2.44(s,1.66h),2.19(s,1.52h).
本發明采用價廉的銅鹽作為催化劑,以4,5-二取代-nh三唑和氮烷基酰胺為原料進行反應,方便有效的選擇性合成氮二位烷酰化1,2,3-三唑化合物,與已有方法相比,本發明所述的反應條件溫和、安全性好、操作便捷、反應效率高、氧化劑低廉且環保,是一種具有潛在應用價值的方法。
上述施例不以任何形式限制本發明,凡采用等同替換或等小變換的方式所獲得的技術方案,均落在本發明的保護范圍內。